本發(fā)明涉及電氣領域，具體涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)網(wǎng)柜智能監(jiān)測方法。

背景技術(shù)：

隨著智能電網(wǎng)建設的不斷推進，智能電網(wǎng)的發(fā)展在技術(shù)上對環(huán)網(wǎng)柜提出了新的要求，如減少故障停電次數(shù)和時間、縮小停電范圍；減少、縮短設備檢修停電時間；系統(tǒng)內(nèi)各設備共享系統(tǒng)信息資源等。傳統(tǒng)的開關(guān)設備越來越不能滿足這些要求。輸變電設備物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可實現(xiàn)輸變電設備的在線監(jiān)測、故障診斷和狀態(tài)評估等功能。電網(wǎng)的安全運行與輸變電設備的狀態(tài)信息密切相關(guān)。因此，綜合利用輸變電設備物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，研究制造具有狀態(tài)檢測、故障診斷處理等智能化功能的環(huán)網(wǎng)柜是必要的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對目前10kv配電網(wǎng)常用環(huán)網(wǎng)柜所存在的問題，本發(fā)明提供一種智能環(huán)網(wǎng)柜監(jiān)測系統(tǒng)，用以實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)柜柜內(nèi)環(huán)境的調(diào)控以及環(huán)網(wǎng)柜智能監(jiān)測控制功能，并實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的后臺處理和智能診斷功能，對實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)柜智能化是非常有前途和意義的。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)網(wǎng)柜智能監(jiān)測方法，其特征在于，包括綜合狀態(tài)監(jiān)測與調(diào)控裝置、近端主站、遠端主站以及便攜式數(shù)據(jù)采集終端，所述綜合狀態(tài)監(jiān)測與調(diào)控裝置放置于環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)，實現(xiàn)對單臺環(huán)網(wǎng)柜電氣運行、環(huán)境及狀態(tài)參數(shù)的實時監(jiān)測、預警，并進行運行環(huán)境調(diào)控；所述近端主站與多個環(huán)網(wǎng)柜組成一級監(jiān)測網(wǎng)絡，所述遠端主站與多個近端主站組成二級監(jiān)測網(wǎng)絡，形成控制功能分散、顯示操作集中、兼顧分而自治和綜合協(xié)調(diào)的監(jiān)測與控制系統(tǒng)，所述便攜式數(shù)據(jù)采集終端則能夠?qū)崿F(xiàn)對環(huán)網(wǎng)柜的非接觸式數(shù)據(jù)采集與控制操作，保障運行維護人員的安全。

進一步，所述綜合狀態(tài)監(jiān)測與調(diào)控裝置，包括：電氣運行參數(shù)與狀態(tài)監(jiān)測模塊、內(nèi)環(huán)境調(diào)控模塊、電氣接點溫度監(jiān)測模塊、sf6氣箱監(jiān)測模塊和其它監(jiān)測模塊均與中央處理單元連接，實現(xiàn)對環(huán)網(wǎng)柜運行參數(shù)、環(huán)境參數(shù)的實時監(jiān)測及調(diào)控，并將監(jiān)測信息實時顯示，監(jiān)測到異常將及時報警，定期將監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳近端主站。

進一步，所述電氣運行參數(shù)及狀態(tài)監(jiān)測模塊能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)顯示、參數(shù)配置、定值整定、歷史波形查看、裝置的運行狀態(tài)顯示功能；能夠測量環(huán)網(wǎng)柜的電壓和電流和頻率，根據(jù)接線方式，可計算三相基波電壓、三相基波電流、正序和負序基波電壓、正序和負序基波電流；接入裝置線路的有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電量；能夠判別配電網(wǎng)電纜早期故障，并為故障錄波提供電壓電流波形采樣數(shù)據(jù)；能夠連續(xù)記錄所測電壓、電流、正序和負序基波電壓、正序和負序基波電流、頻率、頻率變化率、有功功率、無功功率信息；當裝置監(jiān)測到配電網(wǎng)電纜早期故障時，裝置能夠結(jié)合時標建立事件標識，向主站發(fā)送告警信息；同時能夠啟動暫態(tài)數(shù)據(jù)記錄功能，記錄周波的各模擬量通道電壓、電流采樣點值；當裝置監(jiān)測到配電網(wǎng)過流故障時，可記錄過流信號和時間信號；當裝置工作電源消失時，能夠?qū)⑼ｋ姇r刻前所記錄的動態(tài)數(shù)據(jù)完整存儲；還具有通信功能、自恢復功能和故障告警功能。

進一步，所述內(nèi)環(huán)境調(diào)控模塊能夠?qū)崟r監(jiān)測柜體內(nèi)環(huán)境溫度、濕度參數(shù)；當柜體內(nèi)溫度超出合適的運行溫度范圍時，控制加熱裝置、通風裝置調(diào)節(jié)柜體內(nèi)溫度到合理溫度范圍；當運行參數(shù)超出設定值時，具有報警功能；能夠?qū)崿F(xiàn)對監(jiān)測數(shù)據(jù)的存儲；監(jiān)測系統(tǒng)的各種參數(shù)可以手動設定，還具有通過通信接口將監(jiān)測環(huán)境參數(shù)送到就地顯示單元進行數(shù)據(jù)顯示；將監(jiān)測環(huán)境參數(shù)傳送至便攜式數(shù)據(jù)采集終端、主站，對環(huán)境監(jiān)測調(diào)控模塊進行設置和控制等兼容功能；以及預留標準通信接口和通信協(xié)議，還能夠與擴展的其他監(jiān)控模塊進行對接；根據(jù)不同類型高低壓環(huán)網(wǎng)柜的具體應用情況，對各種類型的室內(nèi)或室外高低壓環(huán)網(wǎng)柜的功能擴展。

進一步，所述電氣接點溫度監(jiān)測模塊能夠監(jiān)測柜體內(nèi)母排連接點、電纜接頭關(guān)鍵點的溫度；預先設定關(guān)鍵電氣設備監(jiān)測點的位置校準，也可以手動校正；能夠?qū)駜?nèi)所有電氣設備的溫度進行監(jiān)測；當運行參數(shù)超出設定值時，具有報警功能；能夠?qū)崿F(xiàn)對監(jiān)測數(shù)據(jù)的存儲；監(jiān)測系統(tǒng)的各種參數(shù)可以手動設定；具有兼容功能和擴展功能。

進一步，所述環(huán)網(wǎng)柜sf6氣箱監(jiān)測模塊能夠通過溫度檢測器,實時檢測sf6氣箱內(nèi)部溫度信號,實現(xiàn)遙測、遙信和遙控對sf6氣箱內(nèi)的溫度進行連續(xù)在線檢測和監(jiān)視；通過壓力檢測器,實時檢測sf6氣箱內(nèi)部壓力信號,實現(xiàn)遙測、遙信和遙控對sf6氣箱內(nèi)的壓力進行連續(xù)在線檢測和監(jiān)視；通過水分含量檢測器,實時檢測sf6氣箱內(nèi)部水分含量信號,實現(xiàn)遙測、遙信和遙控對sf6氣箱內(nèi)的水分含量進行連續(xù)在線檢測和監(jiān)視；通過超高頻傳感器、振動傳感器和聲音傳感器,實現(xiàn)遙測、遙信和遙控對sf6充氣環(huán)網(wǎng)柜局部放電進行連續(xù)在線檢測和監(jiān)視。

進一步，所述其他監(jiān)測模塊，主要通過在柜內(nèi)安裝開關(guān)位置傳感器對開關(guān)量進行準確跟蹤、定位，了解開關(guān)量的動態(tài)信息，并模擬顯示開關(guān)量的動作位置和電氣回路的組合狀態(tài)；通過安裝煙霧傳感器監(jiān)測柜內(nèi)由于電氣設備由于短路、過熱問題導致的火災情況，并配有控制系統(tǒng)和故障告警系統(tǒng)，實現(xiàn)火災事故的應對處理和故障告警。

進一步，所述近端主站，與多臺用綜合狀態(tài)監(jiān)測與調(diào)控裝置構(gòu)成一級監(jiān)測網(wǎng)絡，位于無人值守變電站內(nèi)，近端主站實時接收綜合狀態(tài)監(jiān)測與調(diào)控裝置上傳的監(jiān)控數(shù)據(jù)，進行邏輯分析判斷，當一級網(wǎng)絡內(nèi)的環(huán)網(wǎng)柜發(fā)生異常時，近端主站直接通過gsm網(wǎng)絡以短信息的方法通知運行人員。近端主站定期將站內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳遠端主站，并接收遠端主站回傳的控制命令。

進一步，所述遠端主站與多個近端主站組成二級監(jiān)控網(wǎng)絡，接收近端主站上傳的監(jiān)測信息，經(jīng)環(huán)網(wǎng)柜狀態(tài)監(jiān)測及綜合評估系統(tǒng)的評估，進行綜合決策，并通過近端主站實現(xiàn)對環(huán)網(wǎng)柜的遠程遙測、遙控和遙信功能。

進一步，所述便攜式數(shù)據(jù)采集終端為平板電腦和/或手持無線數(shù)據(jù)采集設備，能夠通過二維碼掃描的方式與單臺環(huán)網(wǎng)柜建立wifi連接，現(xiàn)場運行人員通過非接觸的方式實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)柜運行數(shù)據(jù)的采集和操控環(huán)網(wǎng)柜完成加熱、通風內(nèi)環(huán)境調(diào)控操作，保障運行維護人員的安全。

本發(fā)明提供的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)網(wǎng)柜智能監(jiān)測方法，包括綜合狀態(tài)監(jiān)測與調(diào)控裝置、近端主站、遠端主站以及便攜式數(shù)據(jù)采集終端，綜合狀態(tài)監(jiān)測與調(diào)控裝置放置于環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)，實現(xiàn)對單臺環(huán)網(wǎng)柜電氣運行、環(huán)境及狀態(tài)參數(shù)的實時監(jiān)測、預警，并進行運行環(huán)境調(diào)控；近端主站與多個環(huán)網(wǎng)柜組成一級監(jiān)測網(wǎng)絡，所述遠端主站與多個近端主站組成二級監(jiān)測網(wǎng)絡，形成控制功能分散、顯示操作集中、兼顧分而自治和綜合協(xié)調(diào)的監(jiān)測與控制系統(tǒng)，便攜式數(shù)據(jù)采集終端則能夠?qū)崿F(xiàn)對環(huán)網(wǎng)柜的非接觸式數(shù)據(jù)采集與控制操作，保障運行維護人員的安全。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)網(wǎng)柜智能監(jiān)測方法實施例的系統(tǒng)框圖；

圖2為圖1中，綜合狀態(tài)監(jiān)測與調(diào)控裝置原理圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，本發(fā)明的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)網(wǎng)柜智能監(jiān)測方法，包括綜合狀態(tài)監(jiān)測與調(diào)控裝置、近端主站、遠端主站以及便攜式數(shù)據(jù)采集終端，所述綜合狀態(tài)監(jiān)測與調(diào)控裝置放置于環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)，實現(xiàn)對單臺環(huán)網(wǎng)柜電氣運行、環(huán)境及狀態(tài)參數(shù)的實時監(jiān)測、預警，并進行運行環(huán)境調(diào)控；所述近端主站與多個環(huán)網(wǎng)柜組成一級監(jiān)測網(wǎng)絡，所述遠端主站與多個近端主站組成二級監(jiān)測網(wǎng)絡，形成控制功能分散、顯示操作集中、兼顧分而自治和綜合協(xié)調(diào)的監(jiān)測與控制系統(tǒng)，所述便攜式數(shù)據(jù)采集終端則能夠?qū)崿F(xiàn)對環(huán)網(wǎng)柜的非接觸式數(shù)據(jù)采集與控制操作，保障運行維護人員的安全。

如圖2所示，所述綜合狀態(tài)監(jiān)測與調(diào)控裝置，包括：電氣運行參數(shù)與狀態(tài)監(jiān)測模塊、內(nèi)環(huán)境調(diào)控模塊、電氣接點溫度監(jiān)測模塊、sf6氣箱監(jiān)測模塊和其它監(jiān)測模塊均與中央處理單元連接，實現(xiàn)對環(huán)網(wǎng)柜運行參數(shù)、環(huán)境參數(shù)的實時監(jiān)測及調(diào)控，并將監(jiān)測信息實時顯示，如監(jiān)測到異常將及時報警，定期將監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳近端主站。

如圖2所示，所述電氣運行參數(shù)及狀態(tài)監(jiān)測模塊能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)顯示、參數(shù)配置、定值整定、歷史波形查看、裝置的運行狀態(tài)顯示功能；能夠測量環(huán)網(wǎng)柜的電壓和電流和頻率，根據(jù)接線方式，可計算三相基波電壓、三相基波電流、正序和負序基波電壓、正序和負序基波電流；接入裝置線路的有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電量；能夠判別配電網(wǎng)電纜早期故障，并為故障錄波提供電壓電流波形采樣數(shù)據(jù)；能夠連續(xù)記錄所測電壓、電流、正序和負序基波電壓、正序和負序基波電流、頻率、頻率變化率、有功功率、無功功率信息；當裝置監(jiān)測到配電網(wǎng)電纜早期故障時，裝置能夠結(jié)合時標建立事件標識，向主站發(fā)送告警信息；同時能夠啟動暫態(tài)數(shù)據(jù)記錄功能，記錄周波的各模擬量通道電壓、電流采樣點值；當裝置監(jiān)測到配電網(wǎng)過流故障時，可記錄過流信號和時間信號；當裝置工作電源消失時，能夠?qū)⑼ｋ姇r刻前所記錄的動態(tài)數(shù)據(jù)完整存儲；還具有通信功能、自恢復功能和故障告警功能。

如圖2所示，所述內(nèi)環(huán)境調(diào)控模塊能夠?qū)崟r監(jiān)測柜體內(nèi)環(huán)境溫度、濕度參數(shù)；當柜體內(nèi)溫度超出合適的運行溫度范圍時，控制加熱裝置、通風裝置調(diào)節(jié)柜體內(nèi)溫度到合理溫度范圍；當運行參數(shù)超出設定值時，具有報警功能；能夠?qū)崿F(xiàn)對監(jiān)測數(shù)據(jù)的存儲；監(jiān)測系統(tǒng)的各種參數(shù)可以手動設定，還具有通過通信接口將監(jiān)測環(huán)境參數(shù)送到就地顯示單元進行數(shù)據(jù)顯示；將監(jiān)測環(huán)境參數(shù)傳送至便攜式數(shù)據(jù)采集終端、主站，對環(huán)境監(jiān)測調(diào)控模塊進行設置和控制等兼容功能；以及預留標準通信接口和通信協(xié)議，還能夠與以后擴展的其他監(jiān)控模塊進行對接；根據(jù)不同類型高低壓環(huán)網(wǎng)柜的具體應用情況，可以對該模塊結(jié)構(gòu)和控制方式進行調(diào)整，能夠應用于各種類型的室內(nèi)或室外高低壓環(huán)網(wǎng)柜擴展功能。

如圖2所示，所述電氣接點溫度監(jiān)測模塊能夠監(jiān)測柜體內(nèi)母排連接點、電纜接頭關(guān)鍵點的溫度；預先設定關(guān)鍵電氣設備監(jiān)測點的位置校準，也可以手動校正；能夠?qū)駜?nèi)所有電氣設備的溫度進行監(jiān)測；當運行參數(shù)超出設定值時，具有報警功能；能夠?qū)崿F(xiàn)對監(jiān)測數(shù)據(jù)的存儲；監(jiān)測系統(tǒng)的各種參數(shù)可以手動設定；具有兼容功能和擴展功能。

如圖2所示，所述環(huán)網(wǎng)柜sf6氣箱監(jiān)測模塊能夠通過溫度檢測器,實時檢測sf6氣箱內(nèi)部溫度信號,實現(xiàn)遙測、遙信和遙控對sf6氣箱內(nèi)的溫度進行連續(xù)在線檢測和監(jiān)視；通過壓力檢測器,實時檢測sf6氣箱內(nèi)部壓力信號,實現(xiàn)遙測、遙信和遙控對sf6氣箱內(nèi)的壓力進行連續(xù)在線檢測和監(jiān)視；通過水分含量檢測器,實時檢測sf6氣箱內(nèi)部水分含量信號,實現(xiàn)遙測、遙信和遙控對sf6氣箱內(nèi)的水分含量進行連續(xù)在線檢測和監(jiān)視；通過超高頻傳感器、振動傳感器和聲音傳感器,實現(xiàn)遙測、遙信和遙控對sf6充氣環(huán)網(wǎng)柜局部放電進行連續(xù)在線檢測和監(jiān)視。

如圖2所示，所述其他監(jiān)測模塊，主要通過在柜內(nèi)安裝開關(guān)位置傳感器對開關(guān)量進行準確跟蹤、定位，了解開關(guān)量的動態(tài)信息，并模擬顯示開關(guān)量的動作位置和電氣回路的組合狀態(tài)；通過安裝煙霧傳感器監(jiān)測柜內(nèi)由于電氣設備由于短路、過熱問題導致的火災情況，并配有控制系統(tǒng)和故障告警系統(tǒng)，實現(xiàn)火災事故的應對處理和故障告警。

如圖1所示，所述近端主站與多臺用綜合狀態(tài)監(jiān)測與調(diào)控裝置構(gòu)成一級監(jiān)測網(wǎng)絡，位于無人值守（智能化）變電站內(nèi)，近端主站實時接收綜合狀態(tài)監(jiān)測與調(diào)控裝置上傳的監(jiān)控數(shù)據(jù)，進行邏輯分析判斷，當一級網(wǎng)絡內(nèi)的環(huán)網(wǎng)柜發(fā)生異常時，近端主站直接通過gsm網(wǎng)絡以短信息的方法通知運行人員。近端主站定期將站內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳遠端主站，并接收遠端主站回傳的控制命令。

如圖1所示，所述遠端主站與多個近端主站組成二級監(jiān)控網(wǎng)絡，接收近端主站上傳的監(jiān)測信息，經(jīng)環(huán)網(wǎng)柜狀態(tài)監(jiān)測及綜合評估系統(tǒng)的評估，進行綜合決策，并通過近端主站實現(xiàn)對環(huán)網(wǎng)柜的遠程遙測、遙控和遙信功能。

如圖1所示，所述便攜式數(shù)據(jù)采集終端為平板電腦和/或手持無線數(shù)據(jù)采集設備，能夠通過二維碼掃描的方式與單臺環(huán)網(wǎng)柜建立wifi連接，現(xiàn)場運行人員通過非接觸的方式實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)柜運行數(shù)據(jù)的采集和操控環(huán)網(wǎng)柜完成加熱、通風內(nèi)環(huán)境調(diào)控操作，保障運行維護人員的安全。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。